СУЗ в реакторах АЭС

Каждый реактор имеет независимую СУЗ, причем иногда есть ее дубликат.

Задачи СУЗ:
• Компенсировать избыточную реактивность
• Обеспечение пуска и останова реактора,
• Изменение мощности
• Компенсация малых, но быстро возникающих колебаний теплоносителя.
• Обеспечение безопасности работы реактора (возможность останова реактора при появлении необратимых процессов)

Основным органом являются рабочие стержни. Их механизм действия на процесс:
• Снижение потока тепловых нейтронов (поглощение нейтронов за счет реакций (n,α)(n,γ), достигается за счет материалов, активно поглощающих нейтронов (бор, кадмий).
• Изменение утечки нейтронов (из-за размещения поглотителей в АЗ)

Компенсация избыточной реактивности:
• Использование выгорающих поглотителей
• Использование борного регулирования (борной кислоты H3BO3)
• Использования стержней СУЗ

Сейчас, в качестве рабочих органов СУЗ используются поглощающие стержни. В современных ВВЭР – поглощающие стержни – это трубка r=8.2мм с наконечниками (верхним и нижнем) выполненный из нержавеющей стали, внутри которой находится карбид бора B4C. В рабочей кассете имеется 12 направляющих каналов, по которым движутся эти стержни. Для простоты управления 12 стержней соединяются в группу, которые приводятся в движение с помощью штанги и электродвигателя
.
ВВЭР1000 – 167 кассет. (49 из них имели стержни), далее их число увеличили до 69, а затем до 121 штук). Скорость перемещения <2..5см/с. Эти стержни могут выполнять различные функции, а именно: • Компенсация избыточной реактивности • Защита реактора (останов реактора). В этом случае они сбрасываются в низ под собственным весом. (должны опустится за 3..4с) • Управление мощностью: Стержень = кластер Задачи:
• Определение эффективного радиуса поглощающего стержня (радиус цилиндра, на поверхности которого плотность потока тепловых нейтронов = 0). Эффективный радиус меньше геометрического.
→ Rэф = Rгеомe(- ξλtr/Rгеом), Rэф < Rгеом — на экзамене не надо!
• Оценка эффективности поглощения стержнем.
→ Решается из условия, что ПС помещен на всю высоту АЗ, реактор рассматривается как однородный, без отражателя. Считается, что размещение ПС в АЗ приводит к снижению kгеом, а следовательно к необходимости роста k. Сопоставляя значения kгеом для реактора без ПС и с ним, определяется Δkэф — та величина размножения, которая появляется при введении ПС. При анализе этой зависимости следует, что геометрический размер ПС оказывает слабое влияние на величину Δkэф (снижение реактивности реактора), но это влияние сильнее, чем влияние Rэф. Поэтому на практике используются ПС малого диаметра (кластеры). Малые размеры плодотворно сказываются на распределение нейтронного потока внутри АЗ реактора.

• Влияние на изменение коэффициента размножения глубины погружения ПС в АЗ.




→ Глубина загрузки оказывает влияние на эффективность его поглощения. Наибольшая эффективность наблюдается, когда ПС приближается к середине АЗ, где …, и меньшее влияние оказывает на краях. Этот фактор учитывает СУЗ. Нелинейность зависимость связана с неравномерным распределением Ф по высоте АЗ. Обычно используется большое количество ПС – в этом случае можно считать, что ПС образуют равномерную решетку в АЗ и их влияние на изменение kэф учитывается с помощью

θp = Δθ/θ = (доля нейтронов поглощенная в ПС)/(общая доля нейтронов, поглощенных горючим)

kэфp/kэф = kp/k = θp, kp = (1 — θp)k,

Δθ — рассчитывается по методикам для коэффициента теплового использования


Оставить комментарий





Статистика

Рейтинг@Mail.ru